UPS电源转检修装置不停电的切换方案分析

UPS电源转检修装置不停电的切换方案分析
摘要：UPS（Uninterruptible Power System），即交流不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

UPS电源系统由五
部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能
电池。

为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检
故障后的自动旁路开关开关控制。

UPS电源随着电气元件老化和电池寿命的影响，UPS计划检修非常必要，为了检修UPS电源不影响所带装置的运行进行对UPS电
源转检修装置不停电切换方案就很有必要。

下面就UPS-5KVA（CPS2005）在线式
交流不间断电源转检修装置不停电的切换方案进行分析。

关键词：UPS；市电；静态转换开关
UPS-5KVA（CPS2005）在线式交流不间断电源的操作程序为：
第一次开机
1．确定主开关在“OFF”位置，并无任何负载连接于UPS输出。

2.检查UPS的输入电源是否正常。

UPS控制面板
1. 输入指示灯：市电供电输入指示（MAINS）。

2. 旁路指示灯：市电供电输出指示灯（BYPASS）。

3. 输出指示灯：变流器供电输出指示（INVERTER）。

4. 电池能量指示灯：此灯亮起表示电池能量即将耗尽（BATTERY）。

5. 负载过载指示灯：表示用户电量超过UPS额定容量显示（OVERLOAD）。

6. 故障指示灯：UPS故障指示（FAULT）。

7. LCD液晶显示器：显示数位信号：如电压、频率、功率、UPS状况等等。

（1）.AC：LOSS（OK） BAT.：OK（LOW）
NO OUTPUT（BYPASS OUTPUT，INVERTER OUTPUT）
（2）.INPUT VOLTAGE （5）.OUTPUT FREQUENCY
（3）.OUTPUT VOLTAGE （6）.BATTERY VOLTAGE
（4）.INPUT FREQUENCY （7）.OUTPUT POWER
8. LCD显示选择键：按动此键循环显示UPS各工作参数。

9. UPS开机键：连续按动此键四秒钟左右可开机
断电情况
当市电中断，UPS可将电池电源转换成交流稳定电源维持负载的供电，以避
免资料的流失或损毁。

在电池供电模式下，最初UPS每4秒鸣叫一次，一段时间
停止鸣叫。

但当电池电源将耗尽时，鸣叫将变为每秒一次；此时应立即停止负载
工作并按程序关机。

电池电源耗尽时，故障灯变亮，蜂鸣器长鸣。

一般情况下运行方式市电接入UPS电源，UPS输出直接到装置如下图：
UPS电源退出检修操作步骤
正常运行时，UPS电源进线开关、UPS电源输出开关闭合，检修旁路开关断开。

1、测量UPS电源输出开关下侧和检修旁路开关上侧相线之间电压差；
2、按住UPS电源开机按钮4秒以上，等待24秒以上，逆变指示灯（-/～）
熄灭，旁路指示灯（╲-）亮，再次测量UPS输出开关下侧和检修旁路开关上侧
相线之间电压差，确保相线之间电压差为零；
3、合检修旁路开关，断UPS电源输出开关，测量检修旁路开关下侧电压是
否为市电电压；
4、断UPS本体开关、UPS电池开关、UPS进线电源开关，UPS电源退出完成。

UPS电源由检修状态转为正常运行操作步骤
1、合UPS进线电源开关、UPS电池开关、UPS本体开关，UPS市电指示灯
（～/-）旁路指示灯亮；
2、测量UPS电源输出开关上侧和检修旁路开关下侧相线之间电压差，相线
之间电压差是否为零；
3、合UPS电源输出开关、断检修旁路开关，测量检修旁路开关下侧电压是
否为市电电压；
4、按住UPS电源开机按钮4秒以上，等待24秒以上，旁路指示灯（╲-）熄灭，逆变指示灯（-/～）亮，开机完成，测量UPS电源输出220V。

方案2：
UPS电源输出开关和检修旁路开关分别接入静态转换开关的主电源和备用电源正常运行时，UPS电源进线开关、UPS电源输出开关闭合，检修旁路开关闭合。

UPS电源退出检修操作步骤
1、断开UPS电源输出开关，静态转换开关转备用电源检修旁路开关供电，输出为市电。

2、断UPS本体开关、UPS电池开关、UPS进线电源开关，UPS电源退出完成。

UPS电源由检修状态转为正常运行操作步骤
1、合UPS进线电源开关、UPS电池开关、UPS本体开关，UPS市电指示灯（～/-）旁路
指示灯亮；
2、按住UPS电源开机按钮4秒以上，等待24秒以上，旁路指示灯（╲-）熄灭，逆变指
示灯（-/～）亮，开机完成，静态转换开关转主电源UPS供电，输出UPS电源输出220V。

方案3：
双UPS电源输出开关分别接入静态转换开关的主电源和备用电源
正常运行时，UPS1、2电源进线开关、UPS1、2电源输出开关闭合。

UPS1电源退出检修操作步骤
1、断开UPS1电源输出开关，静态转换开关转备用UPS2电源输出开关电源供电，输出
为UPS2电源。

2、断UPS1电源输出开关、UPS电池开关、UPS1电源退出完成。

UPS1电源由检修状态转为正常运行操作步骤
1、合UPS1进线电源开关、UPS电池开关、UPS本体开关，UPS市电指示灯（～/-）旁路
指示灯亮；
2、按住UPS电源开机按钮4秒以上，等待24秒以上，旁路指示灯（╲-）熄灭，逆变指
示灯（-/～）亮，开机完成，合上UPS1电源输出开关静态转换开关转主电源UPS1供电，输
出UPS1电源输出220V。

结论：三个方案对比来看，第一种方案投资小，简单易行，但是操作的步骤繁琐，同时
由于UPS退出运行后输出为市电，可能存在一定的风险；第二种方案要上一个静态转换开关，操作应该更加安全可靠，同样存在UPS退出运行后输出为市电；第三种方式投资大一些，但
是无论是切换和任一UPS电源退出运行供电质量始终是UPS电源，可靠性及供电质量更高。

参考文献：
[1]广东志成冠军集团有限公司，CPS2005在线式UPS使用手册2017
[2]张乃田UPS供电系统应用手册工业出版社2003.8
[3]周志敏等UPS实用技术—应用于维护人民邮电出版社2003.11
[4]张亮UPS的原理与应用[J]电气时代2000
[5]石磊UPS电源技术及发展[D]电气开关2009
作者简介：
傅志军（1971.10.2－），男，（汉族），山东淄博，中国石化催化剂有限公司齐鲁分公司电气车间，车间主任、书记，工程师，工业电气自动化。